淺談混凝土結構裂縫的處理措施

【摘要】針對混凝土裂縫對建筑結構的危害性，對混凝土裂縫的成因和類型進行分析研究，依據混凝土裂縫的不同特點分別提出相應的四種處理措施，以期對實踐具有指導意義。

【關鍵詞】混凝土裂縫；危害；處理措施

0引言

近年來，我國國民經濟持續高速發展，基建規模不斷擴大。混凝土結構由于具有易于施工、造價低廉、耐久性好、維修便捷等優點，在工業和民用建筑中一直獲得最廣泛的應用。但是，隨著混凝土結構的大量應用，其自身存在的一些問題也逐漸暴露出來，其中最為明顯的當屬裂縫問題。由于硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴重的將威脅到人民的生命、財產。因此，混凝土裂縫的合理處理對保證建筑物安全至關重要。

1混凝土裂縫的危害

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質脆性材料。由于混凝土材料組成和配比的復雜化，以及建筑施工、結構設計、環境條件等因素的影響，目前，在建設工程中，混凝土結構與混凝土構件頻繁出現不同程度的裂縫。混凝土裂縫造成的危害主要表現在混凝土結構的安全可靠性和耐久性兩個方面，安全可靠性主要指承重結構的剛度和承載能力；耐久性則包括混凝土結構的使用壽命和使用功能如水密性、氣密性和外觀等。

2混凝土裂縫的類型

根據裂縫產生的原因，可以將混凝土裂縫分為荷載裂縫和非荷載裂縫兩大類。

2.1荷載裂縫

荷載裂縫是指混凝土由于受到外力作用產生的裂縫。當結構物受到外荷載作用時，混凝土內部產生的拉應力一旦超過混凝土的極限抗拉強度，就會使混凝土產生裂縫。混凝土結構的荷載裂縫多為楔形裂縫，按照荷載的性質，混凝土結構的荷載裂縫可分為彎曲裂縫、剪切裂縫、扭轉裂縫。由于混凝土是典型的脆性材料，抗拉強度低，因此，在混凝土結構設計中，荷載裂縫主要通過設置受力鋼筋加以控制。

2.2非荷載裂縫

非荷載裂縫主要指結構未受到外加荷載時，由于混凝土自身變形或結構變形受到約束產生拉應力而導致的裂縫。大部分混凝土裂縫都屬于非荷載裂縫，或是非荷載變形與荷載共同作用的結果。非荷載裂縫的產生與非荷載變形分布的不均勻性以及變形受到的約束程度有關，非荷載變形分布的不均勻性主要取決于變形的種類和作用機理以及混凝土非荷載變形的影響因素，包括混凝土的材料組成，力學性能，構件內部溫度、濕度的梯度分布等。

3混凝土裂縫的處理措施

3.1 掩飾裂縫法

由于輕微裂縫除了對觀瞻可能造成影響以外，對于結構的使用功能、承載安全和耐久性基本上不造成影響。所以對輕微裂縫的處理一般首選掩飾裂縫方法。具體的處理措施如下：

1）結構表面涂刷。結構混凝土表面的淺層裂縫，或者寬度不超過限值的正常受力裂縫，待其穩定以后可以用涂刷水泥漿、其他涂料或者外加抹灰層的方式加以掩蓋，確保其不再顯現而造成觀感缺陷。結構表面涂刷的優點是比較簡便；缺點是修補施工無法深入到裂縫內部，對延伸裂縫難以追蹤其變化。

2）表面抹灰裝修。對于有抹灰層、裝飾層、粘貼層的混水構件表面，則無須特別處理。在后續施工前，澆水濕潤或涂刷界面粘結材料（水泥漿等），再進行表面裝飾層施工而將其掩蓋，即可消除裂縫的影響。

3）清水表面處理。對于清水混凝土構件的表面，可以通過涂刷水泥漿或其他裝飾性材料而掩蓋微細裂縫。如果裂縫較寬，則可以采用刮膩子的方法將寬度較大的裂縫填塞，然后再涂刷面層材料加以掩飾。

3.2 修補裂縫法

修補裂縫的處理方法用于不影響安全和使用功能的較寬裂縫。實際工程中，基本不影響安全和實用功能的一般裂縫是很難避免的。即使在施工階段經嚴格控制而未出現裂縫，在服役初期結構也難免因收縮、溫度變化或基礎沉降而開裂。具體的處理措施如下：

1）鑿槽嵌補。鑿槽嵌補法是在開裂混凝土結構的表面上沿裂縫剔鑿凹槽，然后嵌填修補材料，以消除結構表面的可見裂縫。鑿槽嵌補的方法只是一種消除結構表面可見裂縫的方法，其并不能填補混凝土內部的裂縫，故結構中仍可能殘存裂縫。但這些內部裂縫對于結構安全和實用功能并不構成影響。

2）扒釘控制。對尚處于發展期的寬大而且不穩定的裂縫，有時為了避免裂縫的繼續延伸和發展加寬，可以跨裂縫采用扒釘加以控制。這種方法可以增強裂縫區域的抗力，但可能會使混凝土在其他地方產生裂縫，因此，應考慮對相鄰區域的混凝土進行檢測或處理。修復裂縫的方法相對比較簡便，因此在實際工程中經常應用。

3）仿生自愈合。仿生自愈合法的原理是模仿生物組織對受創傷部位自動分泌某種物質，而使創傷部位得到愈合的機能。在混凝土的傳統組分中加入某些特殊組分，例如如含膠粘劑液芯纖維的膠囊等，在混凝土內部形成智能型仿生自愈合神經網絡系統。當混凝土出現裂縫時，破裂膠囊分泌出的部分液芯纖維，就可使裂縫重新愈合。

3.3 封閉裂縫法

封閉裂縫方法適用于處理已經構成嚴重缺陷的裂縫，例如，滲水、漏雨而影響使用功能的裂縫。具體的處理措施如下：

1）壓力灌漿。壓力灌漿是利用壓力將修補材料的漿液灌入裂縫內部，從而消除裂縫的一種無損方法。該方法適用于處理一些寬度較大、較深的裂縫，尤其是貫通裂縫或混凝土破碎裂縫的修補。它具有工藝簡單、無須鉆孔、處理裂縫的針對性強等特點。這種修補方式可以消除結構深層的裂縫，粘結彌合被裂縫分割破碎的混凝土，達到密實混凝土的目的。

2）抽吸灌漿。抽吸灌漿的原理是利用抽吸真空造成的負壓，將修補材料的漿液吸入裂縫內部，從而消除裂縫。當封閉裂縫后，利用抽吸管的吸盤對裂縫內抽氣造成負壓，將涂布在裂縫表面的漿液吸入裂縫內，從而達到封閉裂縫的目的。

3）補充加強筋。補充加強筋法是采用植入鋼筋并用環氧樹脂固定住已經開裂的鋼筋混凝土結構的原理。首先密封好裂縫，在與裂縫面約呈直角的位置鉆孔，在這些孔和裂縫中注入環氧樹脂，并將加強鋼筋插入，埋置在這些孔中，從而修補裂縫區域。鋼筋可以根據設計指標和原有鋼筋的位置，按需要的形式植入。環氧樹脂將鋼筋粘結到孔壁，并填充到裂縫內面，將開裂混凝土形成一個整體，從而增強了裂縫區域的抗力。

4.結語

綜上所述，要做好處理混凝土裂縫這項工作，必須從實際情況出發，根據裂縫的特征、產生的原因、發展趨勢、對結構性能的影響程度，采用不同的方法對其進行處理，從而達到事半功倍的效果。

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